CN110128815A - 一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，由以下质量份数的物质组成：TPU 50~70份、EVA 30~60份、色母粒5~10份、相容剂20~30份、发泡剂10~15份、交联剂7~10份、活化剂3~5份、硬化剂9~10份、表面活性剂6~12份；所述表面活性剂为surfactin或fengycin，由本发明中的制备方法制得的膨胀颗粒鞋底，减震性能强，质感轻便，生产工艺简单，可重复性强。

Description

一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法
技术领域
本发明属于新型材料鞋底制作技术领域，具体设计一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法及其制备方法。
背景技术
目前用于运动鞋鞋底生产的材料主要有PVC、PU、EVE和TPU，其中的TPU由于性能突出和具有环保概念，开始崭露头角。PVC的价格低廉，但是温度低时变硬易折裂，温度高时又易变软，且有医学研究证明PVC会释放对人体有害的二噁英，先进国家的大型运动用品厂商如NIKE等已逐步用TPU等材料替代PVC；PU材料重量轻、耐热性好、抗磨损性好、寿命长、价格也较低，但专案的投资成本高(机器、模具和原材料)，成品难以重新再利用；EVE的柔韧性、弹性良好，耐化学品和着色性能优异，但生产工艺相对复杂，使用範围局限在中高档运动鞋的範围里；而TPU具有耐磨性强、抗张强度及断裂伸长率高、耐气候性良好等优点，在硬度、重量和价格方面存在不足，但综合来看，TPU的应用市场更为广泛。
现有TPU应用于鞋材生产中所采用的工艺为TPU发泡工艺，所谓“TPU发泡工艺”，其实就像是膨胀颗粒，外观为橄榄球型珠粒，尺寸介于5.5mm~8.5mm，内部微观结构由上万个封闭的小气球形成，该E-TPU是由起始原料TPU（热塑性聚氨酯）颗粒发泡而成，经过加压加热预处理后，可以像膨胀颗粒一样膨胀，所以E-TPU被称为“膨胀颗粒”，在这个过程中，内含微型密闭气泡的椭圆形微球的体积将增大10倍，它将TPU与发泡材料两者的优异性集一身，继承了TPU材料的耐绕曲性、低温耐折性、耐磨性和耐化学性能，同时具有泡沫的低密度、高回弹、以及相对于其它泡沫材料更好的拉伸强度；但随着人们对鞋底的外观、性能等方面的要求越来越高，向TPU中添加的物质也越来越多，若继续采用传统的发泡工艺制备膨胀颗粒，容易产生颜色漂移、发泡性能低下且鞋材本身的性能上无提升、产品合格率下降等问题，无形之中增加了人力、时间成本。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供了一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法及其制备方法，将TPU和EVE共同作为膨胀颗粒底料进行发泡，所制得的膨胀颗粒鞋底减震性能强，质感轻便，生产工艺简单，可重复性强。
本发明所提供的技术方案如下：
一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，由以下质量份数的物质组成：TPU 50~70份、EVA30~60份、色母粒5~10份、相容剂20~30份、发泡剂10~15份、交联剂7~10份、活化剂3~5份、硬化剂9~10份、表面活性剂6~12份；所述表面活性剂为surfactin或fengycin。
优选地，所述发泡剂为碳酸氢铵和纳米氧化锌的混合物，二者质量比为3：（2~1）。
优选地，所述TPU为聚酯型TPU或聚醚型TPU，所述TPU的硬度为75度~95度。
优选地，所述硬化剂为氟钛物或乙二醇。
优选地，所述交联剂为过氧化二异丙苯或N-羟甲基丙烯酰胺。
优选地，所述活化剂为氧化锌或硬脂酸锌。
优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝SBS (SBS-g-MAH)、甲基丙烯酸甲酯接枝SBS(SBS-g-MMA)、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)中的一种或几种。
本发明还公开了一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，包括以下步骤：
（1）称取EVA、相容剂、交联剂、活化剂、硬化剂、表面活性剂混合后置于搅拌器中，40~50℃下搅拌均匀，得混合物A；
（2）称取TPU并置于真空干燥箱内干燥，得到含水率低于0.03％的TPU粒子，并与步骤（1）的混合物A混合，得混合物B；
（3）将步骤（2）得到的混合物B、色母粒和发泡剂混合后，投入注塑机内中进行首次发泡，得到TPU-EVA混合膨胀颗粒；
（4）将步骤（3）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒，部分进行破碎形成直径小于5~6mm的小体积粒子；
（5）将步骤（3）剩余的TPU-EVA混合膨胀颗粒和步骤（4）得到的小体积粒子一起投入至水蒸气成型模具中，经水蒸气二次发泡成型之后得到TPU-EVA混合膨胀颗粒A；
（6）将步骤（5）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒A倒入鞋模中，在常温常压下静置10~15min后成型，再将成型后的鞋底脱模，修边处理后即得膨胀颗粒鞋底。
优选地，步骤（1）中的搅拌机的转速为5000～6000r/min。
与现有技术相比，本发明具有以下技术优势：
（1）本发明中膨胀颗粒鞋底的制备工艺中所添加的发泡剂、硬化剂、表面活性剂等助剂，能有效的控制发泡的速度和质量，以及后期的鞋模固化速度，其使用的表面活性剂，不仅具有乳化的作用，还具有杀菌的效果；同时，通过调节TPU和EVE之间的比例，所制得的膨胀颗粒鞋底结合了二者的优势，减震能力强，质感轻便，外观效果好，生产工艺简单，且重复性强，提高了产品的合格率；
（2）本发明中的物料在经过首次发泡后，再经过水蒸气成型模具混合之后，可基本上让每颗小体积粒子周边均被大粒子所包围，在此过程中发泡颗粒最外层轻微熔化并粘连成稳定形状，同时内部气孔结构不受影响，由此形成的鞋底综合性能达到最佳，大大提升整个鞋底的吸震性能和连接性能。
具体实施方式
实施例1
一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，由以下质量份数的物质组成：聚酯型TPU 60份、EVA 30份、色母粒5份、SBS-g-MAH 20份、碳酸氢铵6份、纳米氧化锌4份、过氧化二异丙苯7份、氧化锌3份、氟钛物9份、surfactin 6份。
本发明还公开了一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，包括以下步骤：
（1）称取30份EVA、20份SBS-g-MAH、7份过氧化二异丙苯、3份氧化锌、9份氟钛物、6份surfactin混合后置于搅拌器中，40℃，5000r/min的条件下搅拌均匀，得混合物A；
（2）称取60份聚酯型TPU并置于真空干燥箱内干燥，得到含水率为0.01％的TPU粒子，并与步骤（1）的混合物A混合，得混合物B；
（3）将步骤（2）得到的混合物B、5份色母粒、6份碳酸氢铵和4份纳米氧化锌混合后，投入注塑机内中进行首次发泡，得到TPU-EVA混合膨胀颗粒；
（4）将步骤（3）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒，部分进行破碎形成直径小于5mm的小体积粒子；
（5）将步骤（3）剩余的TPU-EVA混合膨胀颗粒和步骤（4）得到的小体积粒子一起投入至水蒸气成型模具中，经水蒸气二次发泡成型之后得到TPU-EVA混合膨胀颗粒A；
（6）将步骤（5）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒A倒入鞋模中，在常温常压下静置10min后成型，再将成型后的鞋底脱模，修边处理后即得膨胀颗粒鞋底。
实施例2
一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，由以下质量份数的物质组成：聚醚型TPU 65份、EVA 40份、色母粒8份、SBS-g-MMA 25份、碳酸氢铵9份、纳米氧化锌3份、过氧化二异丙苯8份、硬脂酸锌4份、乙二醇9.5份、fengycin10份。
本发明还公开了一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，包括以下步骤：
（1）称取40份EVA、25份SBS-g-MMA、8份过氧化二异丙苯、4份硬脂酸锌、9.5份乙二醇、10份fengycin混合后置于搅拌器中，45℃，5500r/min的条件下搅拌均匀，得混合物A；
（2）称取65份聚醚型TPU并置于真空干燥箱内干燥，得到含水率为0.02％的TPU粒子，并与步骤（1）的混合物A混合，得混合物B；
（3）将步骤（2）得到的混合物B、8份色母粒、9份碳酸氢铵和3份纳米氧化锌混合后，投入注塑机内中进行首次发泡，得到TPU-EVA混合膨胀颗粒；
（4）将步骤（3）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒，部分进行破碎形成直径小于6mm的小体积粒子；
（5）将步骤（3）剩余的TPU-EVA混合膨胀颗粒和步骤（4）得到的小体积粒子一起投入至水蒸气成型模具中，经水蒸气二次发泡成型之后得到TPU-EVA混合膨胀颗粒A；
（6）将步骤（5）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒A倒入鞋模中，在常温常压下静置12min后成型，再将成型后的鞋底脱模，修边处理后即得膨胀颗粒鞋底。
实施例3
一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，由以下质量份数的物质组成：聚酯型TPU 70份、EVA 50份、色母粒10份、POE-g-MAH 30份、碳酸氢铵9份、纳米氧化锌6份、过氧化二异丙苯10份、氧化锌5份、氟钛物10份、surfactin 12份。
本发明还公开了一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，包括以下步骤：
（1）称取50份EVA、30份POE-g-MAH、10份过氧化二异丙苯、5份氧化锌、10份氟钛物、12份surfactin混合后置于搅拌器中，50℃，6000r/min的条件下搅拌均匀，得混合物A；
（2）称取70份聚酯型TPU并置于真空干燥箱内干燥，得到含水率为0.01％的TPU粒子，并与步骤（1）的混合物A混合，得混合物B；
（3）将步骤（2）得到的混合物B、10份色母粒、9份碳酸氢铵和6份纳米氧化锌混合后，投入注塑机内中进行首次发泡，得到TPU-EVA混合膨胀颗粒；
（4）将步骤（3）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒，部分进行破碎形成直径小于5mm的小体积粒子；
（5）将步骤（3）剩余的TPU-EVA混合膨胀颗粒和步骤（4）得到的小体积粒子一起投入至水蒸气成型模具中，经水蒸气二次发泡成型之后得到TPU-EVA混合膨胀颗粒A；
（6）将步骤（5）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒A倒入鞋模中，在常温常压下静置15min后成型，再将成型后的鞋底脱模，修边处理后即得膨胀颗粒鞋底。

Claims (9)

1.一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，其特征在于由以下质量份数的物质组成：TPU50~70份、EVA 30~60份、色母粒5~10份、相容剂20~30份、发泡剂10~15份、交联剂7~10份、活化剂3~5份、硬化剂9~10份、表面活性剂6~12份；所述表面活性剂为surfactin或fengycin。
2.根据权利要求1所述的一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，其特征在于：所述发泡剂为碳酸氢铵和纳米氧化锌的混合物，二者质量比为3：（2~1）。
3.根据权利要求1所述的一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，其特征在于：所述TPU为聚酯型TPU或聚醚型TPU，所述TPU的硬度为75度~95度。
4.根据权利要求1所述的一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，其特征在于：所述硬化剂为氟钛物或乙二醇。
5.根据权利要求1所述的一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，其特征在于：所述交联剂为过氧化二异丙苯或N-羟甲基丙烯酰胺。
6.根据权利要求1所述的一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，其特征在于：所述活化剂为氧化锌或硬脂酸锌。
7.根据权利要求1所述的一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝SBS (SBS-g-MAH)、甲基丙烯酸甲酯接枝SBS (SBS-g-MMA)、乙烯-辛烯共聚物接枝马来酸酐(POE-g-MAH)中的一种或几种。
8.一种制备权利要求1所述的膨胀颗粒鞋底的方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）称取EVA、相容剂、交联剂、活化剂、硬化剂、表面活性剂混合后置于搅拌器中，40~50℃下搅拌均匀，得混合物A；
（2）称取TPU并置于真空干燥箱内干燥，得到含水率低于0.03％的TPU粒子，并与步骤（1）的混合物A混合，得混合物B；
（3）将步骤（2）得到的混合物B、色母粒和发泡剂混合后，投入注塑机内中进行首次发泡，得到TPU-EVA混合膨胀颗粒；
（4）将步骤（3）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒，部分进行破碎形成直径小于5~6mm的小体积粒子；
（5）将步骤（3）剩余的TPU-EVA混合膨胀颗粒和步骤（4）得到的小体积粒子一起投入至水蒸气成型模具中，经水蒸气二次发泡成型之后得到TPU-EVA混合膨胀颗粒A；
（6）将步骤（5）得到的TPU-EVA混合膨胀颗粒A倒入鞋模中，在常温常压下静置10~15min后成型，再将成型后的鞋底脱模，修边处理后即得膨胀颗粒鞋底。
9.根据权利要求8所述的一种高弹性蜂窝鞋底及其制作方法的制备方法，其特征在于：步骤（1）中的搅拌机的转速为5000～6000r/min。
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